DE1038925B

DE1038925B - Gleichlaufeinrichtung fuer Geschwindigkeits-Wechselgetriebe, insbesondere fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1038925B
Application number: DE1957P0018880
Authority: DE
Inventors: Leopold Schmid
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1957-07-10
Filing date: 1957-07-10
Publication date: 1958-09-11

Description

Gleichlaufeinrichtung für Geschwindigkeits-Wechselgetriebe, Die Erfindung bezieht sich auf eine Gleichlaufeinrichtung für Geschwindigkeits-Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, in welche geschlitzte Gleichlaufringe unter dem Einfluß von die Servowirkung derselben erhöhenden Sperrmittel stehen, die zwischen jedem der federnden Gleichlaufringe und der Nabe seines zugehörigen Klauenträgers angeordnet sind.
Es ist bekannt, die Servowirkung von geschlitzten Gleichlaufringen durch Stützringe zu erhöhen, welche zwischen den Gleichlaufringen auf der Nabe der Klauenträger angeordnet sind. Diese Ausführungen, welche eine ausreichende Synchronisierarbeit gewährleisten, besitzen jedoch den Nachteil, daß die aufgebrachte Anpreßkraft nur an einer oder bei abgeflachten Stützringen an zwei örtlich begrenzten Stellen auf den Gleichlaufring übertragen wird. Dadurch wird die Reibfläche der Gleichlaufringe ungleichmäßig beansprucht. Es ist auch eine Ausführung bekannt, bei welcher der Gleichlaufring unter dem Einfluß eines die Servowirkung erhöhenden Spannbandes steht. Das Band ist einstückig und wirkt in beiden Umfangs- bzw. Arbeitsrichtungen der Gleichlaufringe. Die Sperrwirkung des geschlossenen Spannbandes ist jedoch so groß, daß unter Umständen Selbsthemmung eintritt, weshalb insbesondere die Schaltung vom Stillstand des Fahrzeuges in den ersten Gang große Schaltkräfte zur Überwindung der Sperre bzw. mehrmaliges Kuppeln erfordert.
Gemäß der Erfindung werden diese Mängel dadurch vermieden, daß jeder Umfangs- bzw. Arbeitsrichtung der Gleichlaufringe ein gebogener Sperrkörper zugeordnet ist, welcher in der Sperrstellung zwischen gegenüberliegenden Anschlägen verspannt ist. Dadurch wird eine Einrichtung geschaffen, bei welcher der Gleichlaufring während der Synchronisierarbeit keinen örtlichen, sondern über einen großen Teil seines Umfanges einen gleichmäßigen Anpreßdruck erfährt, wobei die Gefahr der Selbsthemmung ausgeschlossen ist. Die Lebensdauer des Gleichlaufringes wird dadurch bei wesentlich verbesserter Gleichlaufarbeit erhöht.
Werden die Sperrkörper durch federnde Bänder zylindrischer Grundform gebildet, welche zwischen den Anschlägen frei fliegend angeordnet sind, so werden eine bauliche Vereinfachung und der Vorteil einer fertigungstechnisch günstigen Herstellung der Gleichlaufeinrichtung erzielt. Die Sperrbänder sind vorzüglich maßgleich ausgebildet und erstrecken sich im wesentlichen über den gesamten Arbeitsbereich der Gleichlaufringe. Die Anordnung kann aber auch derart gewählt werden, daß sich das Sperrband einer Umfangsrichtung über einen größeren Arbeitsbereich des Gleichlaufringes erstreckt als das Sperrband der anderen Umfangsrichtung. Dadurch steht in der Arbeitsrichtung, in welcher eine höhere Gleichlaufarbeit benötigt wird, z. B. zum Schalten eines höheren in den nächstniedrigeren Gang, eine größere Anpreßkraft zur Verfügung. Da der umgekehrte Schaltvorgang keine so große Synchronisierarbeit verlangt, ist die Gleichlaufeinrichtung den tatsächlich gegebenen Verhältnissen angepaßt. Die Sperrbänder sind mit Bezug auf die Drehachse der Gleichlaufringe außermittig versetzt zwischen den Anschlägen angeordnet, wodurch sich die Schaltmuffe gegenüber dem Gleichlaufring leicht verdrehen kann. Das Einschalten eines Ganges bei Stillstand des Fahrzeuges kann deshalb ohne zusätzlichen Aufwand und ohne besondere Aufmerksamkeit vollzogen werden. Eine besonders wirkungsvolle Gleichlaufarbeit ergibt sich, wenn einer der sich gegenüberliegenden Anschläge der Sperrbänder fest in der Nabe des Klauenträgers angeordnet ist, während der andere verschiebbar gelagerte Anschlag, vom Gleichlaufring beaufschlagt, je nach der Umfangsrichtung, das eine oder andere Sperrband verspannt.
In den Zeichnungen, welche zwei beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung veranschaulichen, ist Fig. 1 ein senkrechter Mittellängsschnitt durch einen Teil eines Wechselgetriebes mit den erfindungsgemäßen Sperrbändern, Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie 11-II der Fig. 1, in kleinerem Maßstab, Fig. 3 eine Ansicht der Sperrbänder mit den umliegenden Teilen in einer wirksamen Arbeitsstellung und Fig.4 ein Querschnitt durch eine Gleichlaufeinrichtung mit ungleich langen Sperrbändern.
In dem in Fig. 1 gezeigten Ausschnitt eines Schaltmuffengetriebes sind mit der Abtriebswelle 1 Zahnräder 2 und 3 drehbar, aber nicht längs verschiebbar verbunden. Die Zahnräder 2 und 3 sind in ständigem Eingriff mit den auf einer nicht gezeigten Antriebswelle befestigten Zahnrädern. Auf der Abtriebswelle 1 ist ein Muffenträger 4 verkeilt, auf welchem eine Schaltmuffe 5 längs verschiebbar ist. Anschlagscheiben 6 und 7 sind zwischen dem Muffenträger 4 und den Zahnrädern 2, 3 angeordnet. Auf die Nabe der Zahnräder sind Klauenträger 8 und 9 angebracht, deren Schaltzähne 10, 11 mit entsprechenden Schaltzähnen 12 der Schaltmuffe 5 am Ende des Schaltvorganges in Eingriff kommen. Auf den Naben 13, 14 der Klauenträger 8, 9 sind geschlitzte, federnde und vorgespannte Gleichlaufringe 15 angeordnet, welche durch Klemmringe 16 gegen Längsverschiebung gesichert sind. Zwischen der Nabe 13, 14 der Klauenträger 8, 9 und den Gleichlaufringen 15 sind federnde Sperrbänder 17, 18 angeordnet, welche sich auf Anschlägen 19 und 20 abstützen. Die Sperrbänder sind maßgleich und von zylindrischer Form, wobei deren Drehachsen (Fig.2) außerhalb der Drehachsen der Gleichlaufringe 15 liegen. Der Anschlag 19 ist fest in der Nabe 13 bzw. 14 angeordnet und weist Zungen 22 zur Führung der Sperrbänder 17, 18 auf, während der Anschlag 20 verschiebbar gelagert ist und mit einer Nase 21 zwischen die geschlitzten Enden der Gleichlaufringe 15 ragt.
Beim Schalten wird die Schaltmuffe 5 aus ihrer neutralen Lage (Fig. 1), die der Leerlaufstellung entspricht, entweder nach links oder rechts, je nachdem, welcher Gang des Getriebes geschaltet werden soll, verschoben. Dadurch kommen die Kopfflächen der Schaltzähne 12 der Schaltmuffe 5 in Reibungsschluß mit der Umfangsfläche der Gleichlaufringe 15. Der in Reibungsschluß gebrachte Gleichlaufring wird von der umlaufenden Schaltmuffe mitgenommen, bis je nach der Drehrichtung eines seiner Enden auf die Nase 21 des Anschlages 20 auftrifft. Der Gleichlaufring 15 versucht nun seinerseits über den Anschlag 20 das Sperrband 18 zu verdrehen (Fig. 3), was jedoch durch den Anschlag 19 verhindert wird. Der Gleichlaufring 15 übt dadurch eine Kraft auf den Anschlag 19 aus, unter dessen Einfluß die aus der statischen Eigenspannung resultierende Anpreßkraft des Gleichlaufringes um das Maß der Servowirkung desselben vergrößert wird. Die vom Gleichlaufring auf den Anschlag 19 ausgeübte Kraft hat gleichzeitig ein Verspannen des Sperrbandes 18 zur Folge, unter dessen Wirkung sich die Außenfläche 23 des Bandes mit ihrer gesamten Oberfläche gegen die Innenfläche 24 des Gleichlaufringes preßt, wodurch die Servowirkung erhöht und eine kurze Schaltzeit erreicht wird. Der Anpreßdruck wiederum wirkt dem Schaltdruck entgegen, wodurch es dem die Vorrichtung Schaltenden fast unmöglich gemacht ist, die Schaltung vor Erreichen von Gleichlauf durchzuführen. Ist auf diese Weise Gleichlauf erzielt, d. h. besteht zwischen der Schaltmuffe 5 und dem Gleichlaufring 15 keine Relativdrehzahl mehr, so hört unter Entspannung des Sperrbandes die Servowirkung auf, wodurch die Schaltmuffe 5 über den Gleichlaufring 15 hinweggeschoben und mit den Schaltzähnen des Klauen'.'rägers in Eingriff gebracht werden kann. Damit ist der Gangwechsel vollzogen.
Die Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform, in welcher dieselben Teile mit den gleichen, jedoch mit einem Index versehenen Bezugszeichen bezeichnet sind. An Stelle der maßgleichen Sperrbänder der beschriebenen Ausführung sind zwischen dem Gleichlaufring 15' und der Nabe 14' des Klauenträgers zwei verschieden lange Sperrbänder 25, 26 von unterschiedlicher Sperrwirkung angeordnet. Das längere Band 26 ist in der Umfangsrichtung angeordnet, in welcher beim Schalten von einem höheren in einen niedrigeren Gang eine große Synchronisierarbeit benötigt wird. Das kürzere Sperrband 25 dient entsprechend den geringeren Anforderungen an die Sperre zum Heraufschalten in die einzelnen Gangstufen. Der Schaltvorgang vollzieht sich wie bei der beschriebenen Ausführung, weshalb sich eine besondere Beschreibung desselben erübrigt.
Die Erfindung ist nicht auf das gezeigte Schaltmuffengetriebe beschränkt. Es können ferner an Stelle formgleicher Sperrbänder solche mit unterschiedlicher Formgebung verwendet werden. Ferner liegt es im Bereich der Erfindung, die Enden der Sperrbänder zu verstärken bzw. einer speziellen Werkstoffbehandlung zu unterwerfen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Gleichlaufeinrichtung für Geschwindigkeits-Wechselgetriebe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, in welcher geschlitzte Gleichlaufringe unter dem Einfluß von die Servowirkung derselben erhöhenden Sperrmitteln stehen, die zwischen jedem der federnden Gleichlaufringe und der Nabe seines zugehörigen Klauenträgers angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Umfangs- bzw. Arbeitsrichtung der Gleichlaufringe (15, 15') ein gebogener Sperrkörper (17, 18, 25, 26) zugeordnet ist, welcher in der Sperrstellung zwischen gegenüberliegenden Anschlägen (19, 20) verspannt ist.
2. Gleichlaufeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrkörper durch federnde Bänder (17, 18, 25, 26) zylindrischer Grundform gebildet werden, welche zwischen den Anschlägen (19, 20) frei fliegend angeordnet sind.
3. Gleichlaufeinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrbänder (17,18) maßgleich ausgebildet sind und sich im wesentlichen über den gesamten Arbeitsbereich der Gleichlaufringe (15) erstrecken.
4. Gleichlaufeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Sperrband (26) einer Umfangsrichtung über einen größeren Arbeitsbereich des Gleichlaufringes (15') erstreckt als das Sperrband (25) der anderen Umfangsrichtung.
5. Gleichlaufeinrichtung nach den Ansprüchen 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrbänder (17, 18, 25, 26) mit Bezug auf die Drehachse der Gleichlaufringe (15, 15') außermittig versetzt zwischen den Anschlägen (19, 20) angeordnet sind.
6. Gleichlaufeinrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß einer der sich gegenüberliegenden Anschläge (19) der Sperrbänder (17, 18, 25, 26) fest in der Nabe (13, 14) des Klauenträgers (8, 9) angeordnet ist, während der andere verschiebbar gelagerte Anschlag (20). vom Gleichlaufring (15) beaufschlagt, je nach der Umfangsrichtung das eine oder andere Sperrband (17, 18, 25, 26) verspannt.